Redes Wireless 802.11b Características y Securización

Redes Wireless 802.11b
Características y Securización

FIST Conferences 2003
Madrid, 28 November

Javier Pascual Soriano, A.K.A. “DaVinci”
CIUPS – Club de Informática de la UPSAM

E-Mail: jpascual@ciups.com
Web: http://www.ciups.com

¿Qué es una red inalámbrica 802.11b?
• Características Generales
– Velocidad estándar de 1 a 11 Mbps
– De 11 a 15 Canales de emisión (depende del País)
– Espectro de Frecuencia 2,4Ghz
• Elementos de la Red
– Puntos de Acceso (AP)
– Clientes (STA)
– Antenas y Cableado
• Topologías y Funcionamiento
– Topología Punto a Punto: Modo Ad-Hoc
– Topología Infraestructura: Modos Master y Managed
– Monitor

© Javier Pascual Soriano, jpascual@ciups.com

Topología Punto a Punto (modo Ad-Hoc)

Topología Infraestructura (modos Master y Managed)


¿Por qué son inseguras estas redes? (I)

• La seguridad como fiabilidad del servicio
– Degradación de la señal
• Interferencias con Objetos y Personas
• Colisión de frecuencias (Ej.: microondas)
– Solapamiento entre canales
• Interferencias, nodos ocultos
• 3-4 canales sin solapamiento (1-6-11 ó 1-5-9-13)
• Necesidad de Roaming entre APs
– Distancia y dirección de la emisión
• Adecuarlos a la necesidad (Ej.: Punto a Punto)
• Restringir el campo de acción

¿Por qué son inseguras estas redes? (II)

• Protocolo 802.11b: ¿tecnología insegura?
– Características
• Estándar IEEE 802.11b
• Tipos de Tramas: Gestión, Datos y Control
– Deficiencias innatas
• Sistema de Autenticación
– MAC Spoofing
– Management Frames Spoofing
» Ataques de disociación y des-autenticación
– Man-in-the-Middle
• Sistema de Cifrado: WEP


Proceso de Autenticación - Máquina de Estados

No autenticado
No asociado

Autenticación Des-autenticación

Autenticado
Des-autenticación
No asociado

Asociación Disociación

Autenticado
Asociado


¿Por qué son inseguras estas redes? (y III)

• WEP: “Wired Equivalence Privacy”
– Posible sinónimo: “Wireless, Enter Please”
– Características
• Proporciona mecanismos de Autenticación y Cifrado
• Cifrado mediante clave simétrica basado en RC4
– Problemas
• Claves estáticas. Fácilmente“crackeables”
• Únicamente cifra las tramas de datos
• Bits de encriptación no reales: 40 y 104 (-24 del IV)
• Autentica dispositivos, no usuarios
• ICV (Integrity Check Value) fácil de simular

Formato de la trama


Securización 802.11b. Nivel Físico (I)
• La elección del Punto de Acceso
– Hardware:
Mayor eficiencia y garantías
Mejor cobertura (relativo)
Difícil actualización de prestaciones
Limitaciones del fabricante
– Software:
• Linux vs Windows… LINUX!!
Configuración y Actualización
Menor coste (relativo)
Mejor Monitorización
Mantenimiento más complejo


Securización 802.11b. Nivel Físico (II)
• La elección del hardware cliente (STA)
– Dispositivos PCI
Escasa Portabilidad
– Dispositivos USB
Alta Portabilidad
Configuración en Linux y Consumo
– Dispositivos PCMCIA:
Alta Portabilidad (relativa)
Extenso soporte en Linux

– Con conector de antena externo !!

Securización 802.11b. Nivel Físico (III)
• Seguridad en las Ondas: Antenas
– La Ganancia
• En qué influye la ganancia de la antena
• Ajustar la ganancia a nuestras necesidades
– La dirección y el radio de las ondas
• Ajustar los solapamientos
• Prevenir accesos no deseados
– El alcance de las ondas:
• Mantener constante el ancho de banda
• Evitar el reenvío de tramas

– Tipos de Antenas: Omni, Direccionales

Modelos de Antenas Wireless

Omni 360º Direccional 45º
(Parabólica)

Sectorial 95º

Securización 802.11b. Nivel Físico (y IV)
• Donde y cómo situar nuestra red wireless
– Puertas de Enlace
• El AP como medio de acceso directo a la red
• La importancia de un equipo dedicado a enlace
– Equipo Dedicado (Linux)
• Seguridad: Netfilter + Iptables + Detección Intrusos
• NAT (Network Address Translation)
• Reglas de Enrutamiento
– Bridges Inalámbricos (WDS)
• Pérdidas de conectividad al cambiar de AP
• Repetidores: mayor tráfico e interferencias
• Misma red IP: problemas de encaminamiento

Ejemplo de Topología Wireless
APs Redundantes

- Firewall
- NAT
- Routing CLIENTES


Securización 802.11b. Nivel Lógico (I)
• Activación de la seguridad mínima ofrecida
– Lista de Control de Accesos (ACL)
– Ocultamiento y Redundancia de APs
• No emitir Beacon Frames
• Redundancia del Servicio
• Falsos APs: fakeAP, fakeAP-jack (discovery-jack)
– Utilización de WEP
• Siempre con 128 bits* (ó 256) de cifrado
• Variar la clave frecuentemente
– Si no es necesario, evitar utilizar DHCP
– Monitorizar el tráfico
• Localizar flujos extraños de paquetes

Securización 802.11b. Nivel Lógico (II)
• Adoptar medidas generales de seguridad:
– Concienciar a los usuarios de la red
• Cumplimiento de la política de seguridad interna
• Precaución ante la ingeniería social
– Adoptar una política de contraseñas robusta
– Utilización de protocolos seguros:
• SSH, HTTPS, POP-SSL, SMTPS… etc.
– Utilización de Redes Privadas Virtuales
• OpenVPN, IPSec*, Freeswan, CIPE
– Incorporar mecanismos de QoS
• Garantizar el ancho de banda a los usuarios
• Dificultar ataques DoS

Securización 802.11b. Nivel Lógico (y III)
• Usar “3 en 1”: Portales Cautivos
– Proporcionan Autenticación, Privacidad y Cifrado*
– Autenticación de usuarios a través de web
• Usuario y Contraseña <> autenticación dispositivos
• Conexiones seguras con SSL (HTTPS)*
– El AP se comunica con un GW y éste con el Auth
Server, que accede a la base de datos de usuarios
• Los mensajes de autorización se firman mediante PGP/GnuPG
– Una vez autenticado, el GW redirige el tráfico al
exterior (LAN, Internet, etc)
– Proporciona mecanismos de QoS
– Útiles para la implementación de “Nodos Libres”
No resuelven el problema del Spoofing

Nuevas necesidades, nuevas soluciones (I)

• Necesidad de un mecanismo robusto de
autenticación de usuarios y estaciones
• Que nos permita utilizar distintos mecanismos de
autenticación y cifrado
• Surge el IEEE 802.11i. Grupo de trabajo para
desarrollar mejoras de seguridad para las redes
WLAN:
– Autenticación mutua: usuario – red, red – usuario
– Autenticación de usuarios, no de dispositivos.
– Generación de claves dinámicas y únicas para cada
usuario.
– Para ello, hace uso de IEEE 802.11X, WPA y TKIP

Nuevas necesidades, nuevas soluciones (II)

• Mecanismo IEEE 802.11X
– Estándar basado en el protocolo de autenticación EAP
(EAPoL)
• Validación de usuarios centralizada
• Servidor RADIUS con las credenciales de los usuarios
• Posibilidad de generar claves WEP dinámicas
• Time-out de sesión con revalidación transparente
– Implementación con Linux:
• Driver HostAP (EAP-TLS)
– Implementación con Sistemas Propietarios:
• Soluciones Cisco AP (LEAP)
• Surgen incompatibilidades
– Variantes EAP:
• LEAP, EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-MD5, PEAP


Nuevas necesidades, nuevas soluciones (III)

• Variantes EAP:
– LEAP (Lightweigth EAP): Cisco. Permite autenticación mutua y el
uso dinámico de WEP.
– EAP-TLS (EAP – Transport Level Security): Permite
autenticación mutua, cifrada y con doble certificado. Soportado por
HostAP.
– EAP-TTLS: No necesita ambos certificados, solo el de el servidor
para crear un túnel.
– EAP-MD5: El servidor envía un desafío al cliente y este le contesta
con otro cifrado con MD5. Sencillo pero menos fiable.
– PEAP (Protected EAP): desarrollado por Microsoft, Cisco y RSA,
similar a EAP-TTLS.


Nuevas necesidades, nuevas soluciones (y IV)

• WPA (Wi-Fi Protected Access) y TKIP (Temporal
Key Integrity Protocol)
– Actualizable mediante software
– Claves WEP dinámicas
– Distribución automática de claves
– Mejorar la seguridad del cifrado mediante TKIP:
• MIC (Message Integrity Check) – Mejora el ICV para evitar
ataques Man-in-the-Middle
• Per-Packet-Keying: Clave WEP única para cada paquete
• Broadcast Key Rotation: claves WEP dinámicas para el
tráfico broadcast y multicast

Implica modificaciones en el hardware


Conclusiones
• Planificar correctamente la topología y el alcance de la red
• Utilizar los mecanismos básicos de seguridad que ofrece el
estándar 802.11b
– ACLs* + WEP + Ocultamiento y Redundancia de APs +
Monitorización
• Utilizar los mecanismos de seguridad en redes genéricos:
– Concienciar a los Usuarios + Política de Contraseñas Robusta +
Utilizar Protocolos Seguros + Utilizar VPNs + Implementar QoS
• Presupuesto limitado:
– Utilizar portales cautivos (si procede)
– Utilizar soluciones basadas en código libre
• Si el presupuesto lo permite:
– Adoptar soluciones que implementen componentes IEEE 802.11i:
• IEEE 802.11X, WPA, TKIP
– Hacer uso de soluciones propietarias (fuera de estándares)


THE END
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Javier Pascual Soriano, A.K.A. “DaVinci”
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